Определение ширины запрещённой зоны полупроводников

Страницы работы

Содержание работы

ГУАП

Кафедра №

Рейтинг за работу

Преподаватель Абрамов А.П.

Отчёт

по лабораторной работе № 7

по курсу: “Физические основы электроники”

“Определение ширины запрещённой зоны полупроводников”.

Работу выполнил

Студент группы 

Санкт-Петербург

2011

1.  Цель работы:  определить ширину запрещённой зоны селенида цинка (ZnSe) и фосфида галлия (GaP) путём изучения спектра их оптической прозрачности в диапазоне 640-400 нм.

2.  Лабораторная установка представляет собой спектрофотометр СФ-26 с установленными в нем пластинами исследуемых кристаллов

Передняя панель СФ-26

Принцип работы прибора следующий. Свет от источника (лампы накаливания) превращается в параллельный пучок и подаётся на диспергирующую призму, где разлагается в спектр. Требуемый участок спектра вырезается с помощью щели. Ширина щели может изменяться в пределах от 0,01 до 20 мм (ручка 1) и контролируется по шкале ЩЕЛЬ (2). Поток лучей вырезанного участка спектра попадает на фотоприемник, выходное напряжение которого регистрируется стрелочным прибором (3). Относительная интенсивность Т светового потока ( при выбранной ширине щели) отсчитывается по верхней шкале стрелочного прибора. Длина волны спектральной составляющей изменяется путём поворота диспергирующей призмы (ручка 4) и контролируется по шкале ДЛИНА ВОЛНЫ (5). Если на пути светового потока поместить исследуемый образец, то стрелочный прибор зарегистрирует только ту часть потока, которая пройдёт через образец.

Схема размещения образцов

Исследуемые образцы размещаются в светонепроницаемом отсеке спектрофотометра (кювете) между оптической системой и фотоприёмником., закрепляются на специальной каретке и могут перемещаться в направлении перпендикулярном световому потока с помощью выдвижного штока, на который насажена ручка (6). При полностью вдвинутом штока на пути светового потока оказывается образец ZnSe, при полностью выведенном – образец GaP. Среднее положение, отмеченное красной меткой на выдвижном штоке, соответствует прямому попаданию светового потока на выход фотоприёмника.

3.  Результаты измерений и расчётов.

Эксперементальные и расчётные характеристики

Длина волны λ, нм

Результаты измерений, %

Результаты расчётов

То

Т1

Т2

K=

T’1=Т1*К, %

Т’2=T2*K,%

Без образца

ZnSe

GaP

640

15,5

7

5,5

6,45

45,15

35,475

620

26,5

12

9,5

3,77

45,24

35,815

600

42,5

18,5

15

2,36

43,66

35,4

580

73,5

32

24,5

1,36

43,52

33,32

560

101,5

43

18,5

0,98

42,14

18,3

540

98,5

40

0

1,01

40,4

0

520

90,5

33

0

1,1

36,3

0

500

79,5

20

0

1,25

25

0

480

62,5

2

0

1,6

3,2

0

460

45

0

0

2,22

0

0

440

30,5

0

0

3,27

0

0

420

19

0

0

5,26

0

0

400

11,5

0

0

8,69

0

0

Значения граничных длин волн

Λгр1= 474 нм

Λгр2= 545 нм

Расчёт ширины запрещённой зоны :

,

где h=6,67*10-34, Дж*с – постоянная Планка;

C=3*108, м/с – скорость света;

Λгр – граничная длина волны, м.

4.  Вывод:

Похожие материалы

Информация о работе